特征声发射信号的时频能量分析

由于声发射信号多频率多模式的特点，不同频率的声发射信号表现声发射源特性的能力有所不同，这在应用中给声发射信号的处理带来了很大的困难，文章将信号引入到时频域，利用时频联合分布的能量特性，在时频域中计算信号的能量，以能量为依据选取声发射信号中的特征声发射信号，得到了满意结果。     

模拟磨削烧伤声发射信号的实验研究

人们一直试图运用声发射技术来在线识别磨削烧伤,但磨削烧伤的声发射信号相对较弱,容易被磨削中其它声发射信号所掩盖。为了在发现磨削烧伤声发射信号,对镍基合金和陶瓷材料热扩散的声发射信号特征进行了研究,该热扩散由激光照射引起,来模拟磨削热效应。运用短时傅里叶变换技术,在没有其它干扰因素的条件下,模拟磨削烧伤温度的声发射信号的频率特征被成功的提取出来。发现材料温度改变越大则声发射信号越强!     

疲劳裂纹扩展声发射信号去噪盲分离

采用声发射技术评估疲劳裂纹扩展状态时,评估结论会受到其它类型声发射信号和噪声的干扰.针对上述问题,在分析经验模态分解和独立分量分析特点的基础上,提出集合导数优化经验模态分解与独立分量分析相结合的声发射信号去噪盲分离方法,用于疲劳裂纹扩展声发射信号的处理.分别进行模拟声发射信号和疲劳裂纹扩展试验,采用上述方法对采集声发射信号进行去噪盲分离,结果表明:基于集合导数优化经验模态分解与独立分量分析的声发射信号去噪方法可有效去除噪声信号的干扰,准确分离出疲劳裂纹扩展声发射信号,为进行含裂纹结构的疲劳损伤状态评估和剩余寿命预测奠定基础.     

风力机叶片多裂纹扩展声发射信号的特征识别

针对风力机叶片蒙皮多裂纹难以状态识别的问题,根据裂纹扩展释放能量的过程,推导主裂纹扩展AE信号的表达式,从而明晰了主裂纹扩展的AE信号特性及其与应力变化之间的关联。由于多裂纹扩展AE信号为卷积混合模型,提出一种对具有非平稳、非线性特性的卷积混合AE信号特征提取的方法,以输出信号的广义能量作为目标函数得到盲解卷的滤波器迭代式,采用Godard算法通过输出信号与估计值的误差调整滤波器系数,并根据相似系数选择适当的非线性函数以减少采集设备对AE信号的影响。最后在裂纹扩展试验中,预制不同尺寸的多缺陷,对叶片试件同时施加激振载荷和循环载荷,每间隔一定的循环次数采集不同状态的AE信号,同时采用具有非全局性的瞬时频率和特征尺度来识别多裂纹在不同扩展状态下的特征,从而明晰了信号特征与多裂纹生存状态的关联,形成了识别多裂纹复合材料损伤的评价机制。     

结构声发射的数值模拟及实验研究

由于声发射源产生的瞬态弹性波会在传播过程中产生各种频率和模态的声发射信号,这给应用声发射技术进行无损检测带来一定困难。针对声发射信号在实际介质中传播的复杂性,为了研究弹性波的传播对波形的影响,提出了利用有限元方法模拟声发射信号在薄铝板的传播及几何形状边界反射过程,得到声发射波形的时域特征,进一步分析了声发射信号在铝板中的传播特性;搭建了与有限元模型相应的声发射断铅实验系统来采集断铅信号。试验及研究结果表明,利用声发射断铅实验系统获得的信号与有限元计算方法得到的模拟信号基本吻合,说明有限元数值计算方法可以作为分析声发射信号传播过程的一种手段;该结果为基于声发射的结构缺陷检测技术提供了数值模型,同时声发射技术用于无损检测也有了更精确的理论基础。     

基于声发射法的刀具破损特征量的提取

对切削过程中发出的四种AE信号从时域、频域和时频域进行了分析,说明时频分析对提取刀具破损特征量十分有效,并给出了特征量提取的方法.     

基于MATLABGUI的声发射信号特征参数分析平台

文章在MATLABGUI编程的基础上,设计了基于MATLAB．GUI的声发射信号特征参数分析平台。该平台用于分析混凝土构件在损伤状况下释放的有效声发射信号参数随时问或外变量变化的情况,从而得到声发射源的活动情况和发展趋势。仿真试验表明,该平台能够反映出预应力混凝土构件破坏过程中的特征信息,为实际远距离在线结构健康的监测提供了实际依据。     

金属裂纹扩展声发射信号特性研究

机械结构件中的应力集中使得结构极易产生裂纹并逐渐扩展,裂纹扩展时伴有声发射信号,因此有必要对结构件中裂纹扩展时的声发射信号进行特征研究。为研究金属板件中的裂纹声发射源特征行为,通过分析板件中的裂纹声发射源,从理论上推导了裂纹声发射的幅值和频率特征表达式。在裂纹扩展过程中,金属板件的裂纹声发射信号幅值与声发射源的开裂长度和拉伸应力的乘积成正比,频率与裂纹开裂速度成反比,且与裂纹开裂长度成正比。用声发射检测系统对预制有初始裂纹的金属板件进行拉伸状态下的声发射监测,通过对声发射信号求取功率谱密度估计,实现不同声发射信号以功率谱在频域的分布为信号特征的有效区分。实验结果与理论分析相符合,研究结果对金属板件的裂纹声发射检测技术具有重要意义。     

铸铁烘缸压力容器有限元分析及水压试验的声发射监测

为确保铸铁烘缸压力容器的使用性能,借助有限元方法对铸铁烘缸压力容器的应力分布进行分析,确定应力危险区域;同时利用声发射技术监测铸铁烘缸水压试验过程声发射特征,压力从0.5MPa开始进行两个加压循环。结果表明:设计压力作用下,拉应力过大造成的危险区域主要分布在缸体的环形结构不连续处及其他结构不连续处;在两次加压和保压过程中均未出现明显声发射定位源信号。根据GB/T18182-2000《金属压力容器声发射检测及结果评价方法》,综合等级划分为A级,不需要进行常规无损检测复验。     

陶瓷材料高速深磨声发射信号分析

通过实验分析了工程陶瓷材料在高速深磨中不同磨削参数与声发射信号的关系。实验表明：材料、砂轮速度、工作台速度、切深4个因素与声发射信号有着很好的对应关系。声发射信号包含了大量有用的信息，可以利用声发射技术对陶瓷磨削过程进行有效的监测。     

基于MATLAB的金属裂纹AE信号数字滤波方法

本文提出了一种基于MATLAB的金属裂纹AE(声发射)信号实时有限冲激响应数字滤波器的设计方法。针对金属裂纹AE信号的特征分析,结合MATLAB软件,确定有限冲激响应滤波器的特征参数,设计出满足指标要求的数字滤波器,将所设计的有限冲激响应滤波器在数字信号处理器中通过软件实现。实验结果表明,该方法设计的滤波器实时性好、精度高,能满足后续检验的性能要求。     

冷冻油对冰箱压缩机壳内声场模态的影响

采用sysnoiser软件计算了冷冻油的存在对声场模态的影响，发现油的存在对声场横态影响较大．同时某些频率使流固耦合作用明显。油的少量减小也对声场模态产生影响。     

拉压载荷对疲劳裂纹扩展影响的有限元分析

利用弹塑性有限元方法研究了压应力对裂纹尖端塑性区的影响和长短裂纹尖端的塑性区和裂纹张开剖面.通过分析表明,压应力对裂纹尖端塑性区和疲劳裂纹的扩展有显著的影响.     

卷取机卷筒轴强度分析的有限元建模方法

本文利用用大型有限元分析软件Ansys,对带钢卷取机的卷筒轴多种工况进行三维有限元分析,获得了在不同卷重的情况下不同轴径、不同轴间距下的应力、变形和轴承的支反力,然后用Matlab拟合出的应力、变形、轴承寿命和轴间距的数学模型,从而达到了在实际使用时,快捷方便,又能得到准确计算的目的.     

基于小波分析的声发射信号降噪处理方法

声发射检测过程中的噪声干扰问题,一直是困扰声发射技术工程应用的主要障碍之一,介绍了一种新兴的基于小波分析的声发射信号降噪处理方法,能有效降低噪声。     

TBM刀盘有限元参数化建模方法

受结构复杂性的影响,TBM刀盘的有限元建模过程将耗费大量的时间成本。基于APDL(ANSYS parametric design language)语言,研究了典型刀盘结构的有限元参数化建模方法,并通过模态实验对建模方法的可靠性进行了验证。结果表明:刀盘固有频率的计算值与测试值的最大误差仅为6.58%,按本文方法建立的刀盘有限元模型能够较好地反映实物模型的固有特性,可作为相关仿真计算的基础模型。研究结果可为刀盘的仿真分析及复杂结构的快速有限元建模提供参考。     

基于有限元的呼吸裂纹转子动力学特性

采用有限单元法建立了含裂纹Jeffcott转子的有限元模型,利用应变能释放率方法得到了裂纹单元的刚度矩阵,采用应力强度因子为零法模拟了裂纹的呼吸效应.计算分析了在一个稳态旋转周期内裂纹开闭的规律,以及直斜裂纹转子振动响应的特点.计算结果表明,斜裂纹开始张开以及闭合的时间迟后于直裂纹,斜裂纹处于全闭与全开状态所经历的时间比直裂纹长.直斜裂纹转轴的1X和2X倍频响应随着裂纹深度的增加而增加,但3X倍频分量变化不大.     

全工序法准双曲面齿轮建模与有限元分析

研究了全工序法准双曲面齿轮,即大轮成形法、小轮螺旋成形法加工的齿面建模、加工切削仿真和有限元分析。借助坐标变换和空间啮合理论,推导小轮齿面方程;根据机床调整参数,在CATIA中模拟刀盘和轮坯的展成运动,进行切削加工仿真,建立高精度的齿轮副实体模型;利用有限元软件Abaqus对齿轮副进行接触分析,计算并提取整个啮合过程的齿根弯曲应力和齿面接触应力,为准双曲面齿轮的强度设计提供参考。